锂电池及用电设备

摘要

本申请提供了锂电池及用电设备。所述锂电池包括正极极片、负极极片及电解液，所述负极极片包括负极集流体及设置在所述负极集流体表面的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料；其中，所述负极活性材料层的单面面密度为A mg/cm2、厚度为D μm，所述负极活性材料的比表面积为S m2/g，所述电解液在25±2℃下的粘度为δ mPa·s；所述负极极片、所述电解液满足以下关系式：。该锂电池的负极极片参数与电解液参数之间的比例因子被控制在一定的范围内，能够有效保证该电池同时具有较好的常温循环性能和良好的低温性能。

权利要求

1.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括正极极片、负极极片及电解液，所述负极极片包括负极集流体及设置在所述负极集流体表面的负极活性材料层，所述负极活性材料2

层包括负极活性材料；其中，所述负极活性材料层的单面面密度为A mg/cm 、厚度为D μm，2

所述负极活性材料的比表面积为S m /g，所述电解液在25±2 ℃下的粘度为δ mPa·s；所述负极极片、所述电解液满足以下关系式：（1）。

2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述A、所述D之间满足以下关系式：。

3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述A的取值范围为：6≤A≤15。

4.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述D的取值范围为：40≤D≤90。

5.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述S的取值范围为：0.5≤S≤5。

6.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述δ的取值范围为：3≤δ≤5。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的锂电池，其特征在于，所述电解液包括有机溶剂、锂盐及添加剂。

8.根据权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所述有机溶剂包括线型碳酸酯、羧酸酯和环状碳酸酯中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双（三氟甲基磺酰）亚胺锂、高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂和二草酸硼酸锂中的至少一种。

10.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备带有如权利要求1‑9任一项所述的锂电池。

说明书

锂电池及用电设备

技术领域

[0001] 本申请涉及锂电池技术领域，具体涉及锂电池及用电设备。

背景技术

[0002] 随着锂电池的发展，市场对锂电池的性能提出了更高要求，特别是对电池的能量密度的要求越来越高。业界通常通过提高负极极片的压实密度来提高电池的能量密度，但
是这往往会带来电解液难以完全浸润负极活性材料的问题，造成固体电解质界面（solid 
electrolyte interface，SEI）膜的均一性差，最终会导致负极阻抗增加、动力学性能下降，甚至导致负极极片严重析锂或者出现黑斑/黑区等异常现象，导致电池的循环保持率加速
衰减，严重影响电池性能的正常发挥。此外，在低温条件下，锂离子的迁移速率减慢、电解液的粘度变大，此时电解液若还不能完全浸润负极活性材料，在低温放电过程中电池的极化
现象就会显著增大，导致电池的低温性能显著劣化。

[0003] 虽然目前业界针对负极极片的压实密度、电极活性材料的粒径选择、电解液配方作了很多优化，但仍未在上述各因素之间找到平衡，对电池性能的改善有限。

发明内容

[0004] 鉴于此，本申请提供了一种锂电池。该锂电池的负极极片参数与电解液参数之间的比例因子被控制在一定的范围内，能够有效保证该电池同时具有较好的常温循环性能和
良好的低温性能。

[0005] 第一方面，本申请提供了一种锂电池，包括正极极片、负极极片及电解液，所述负极极片包括负极集流体及设置在所述负极集流体表面的负极活性材料层，所述负极活性材2
料层包括负极活性材料；其中，所述负极活性材料层的单面面密度为A mg/cm、厚度为D μ
2
m，所述负极活性材料的比表面积为S m/g，所述电解液在25±2 ℃下的粘度为δ mPa·s；
所述负极极片、所述电解液满足以下关系式：

[0006] （1）。

[0007] 通过将负极活性材料层的单面面密度、厚度、负极活性材料的比表面积以及电解液粘度之间的比例因子的值控制在一定的范围内，依靠各参数之间形成的平衡关系，可使
得电解液能够较充分地浸润负极活性材料，从而可促进SEI膜在负极极片表面较均匀地生
长，促进活性锂离子在负极极片中均匀分布，进而可使得电池具有较高的常温循环保持率、较低的常温循环膨胀率，并且使得电池的低温性能较好。

[0008] 第二方面，本申请提供了一种用电设备，所述用电设备包括如第一方面所述的锂电池。

[0009] 由于采用了上述锂电池，该用电设备的电池的续航能力强，循环性能好，安全性高。

具体实施方式

[0010] 本申请实施例提供了一种锂电池，包括正极极片、负极极片及电解液，所述负极极片包括负极集流体及设置在所述负极集流体表面的负极活性材料层，所述负极活性材料层2
包括负极活性材料；其中，所述负极活性材料层的单面面密度为A mg/cm 、厚度为D μm，所
2
述负极活性材料的比表面积为S m /g，所述电解液在25±2 ℃下的粘度为δ mPa·s；所述
负极极片、所述电解液满足以下关系式：

[0011] （1）。

[0012] 为了方便表述，将上述 记作M，M为电解液粘度与负极活性材料层的厚度、面密度以及负极活性材料的比表面积之间的比例因子。负极活性材料层的面密度A、厚度D、负极活性材料的比表面积S、电解液粘度δ均会影响锂离子电池电化学性能的发挥。例如，负极活性材料层的面密度A与厚度D反映了负极活性材料层的压实密度，压实密度增大不利于电
解液的浸润；负极活性材料的比表面积S变化时，也会影响电池的容量衰减速度、阻抗等性质；电解液粘度会显著影响电解液对负极极片的浸润性能。上述任一参数的调控都会对电
池性能造成影响，并且各参数之间对电池性能的影响是相互交错的、较难量化，需要平衡各因素之间的影响；例如，负极活性材料颗粒的S变化也会影响到负极活性材料的压实密度，可能需要调节A、D这些参数予以配合，还需要调节电解液的粘度δ来调控电池的整体性能。

[0013] 可见，上述各参数对电池性能的影响是多方面的、较难量化，但本申请人通过一系列研究发现，将上述参数A、D、S、δ等建立定量联系，定义出了比例因子M（ ），M可反映负极活性材料层中各因素与电解液粘度对电池的循环性能、析锂情况等的综合影响，控制M的值在1‑15的范围内，可使得负极极片即使具有较高的压实密度时，也能够被电解液充分润湿，从而该电池在首次充放电过程中可在负极极片的界面处形成一层稳定、均匀的SEI膜，并且可促进活性锂离子在负极极片中均匀分布且在电解液中具有较快的传输速率，进
而可提高电池的常温循环保持率、降低电池的常温循环膨胀率，并且可提高电池的低温性
能、抑制负极析锂。

[0014] 一般地，电池中多数负极极片在负极集流体相对两侧表面都设置有负极活性材料层。而本申请中，上述负极活性材料层的厚度为D μm，是指负极集流体的单面负极活性材料层的厚度为D μm。当负极极片的相对两侧表面都具有负极活性材料层时，两侧的负极活性材料层与电解液粘度之间的比例因子M的值分别在1‑15内即可。

[0015] 本申请一些实施方式中，所述A、所述D之间满足以下关系式： 。示例性地，10A/D的值可以为1.6、1.625、1.65、1.7、1.725、1.75、1.8、1.85、1.875、1.9等。此时，可控制负极活性材料层的压实密度较高，从而锂电池可实现较高的能量密度，将上述值代入前述M中，也可保证电解液的粘度、负极活性材料的比表面积在一个较好的范围内，从而可保证电池的综合性能较好。上式中，“10”是单位换算后应乘的系数。

[0016] 本申请一些实施方式中，所述负极活性材料层的厚度为D μm，40≤D≤90。即，所述负极活性材料层的厚度在40μm‑90μm的范围内。控制负极活性材料层的厚度在上述范围内，结合其单面面密度A，可将负极活性材料层的压实密度控制在合适的范围内，从而使得电解液能够较充分地润湿负极活性材料并且利于活性锂离子在负极极片中的传输，M在合适范围，此时，可保证电池的综合性能较好。示例性地，所述负极活性材料层的厚度可以为40 μm、41.5 μm、42.5 μm、45 μm、47.5 μm、50 μm、52.5 μm、55 μm、56 μm、57.5 μm、60 μm、62.5 μm、65 μm、67.5 μm、70 μm、72.5 μm、75 μm、77.5 μm、80 μm、82.5 μm、85 μm、87.5 μm、90 μm等。

[0017] 本申请一些实施方式中，所述负极活性材料层的单面面密度为A mg/cm2，6≤A≤2 2
15。即，所述负极活性材料层的单面面密度在6 mg/cm‑15 mg/cm的范围内。示例性地，所述
2 2 2 2
负极活性材料层的单面面密度可以为6.1 mg/cm 、6.5 mg/cm 、7 mg/cm、7.3 mg/cm、7.5 
2 2 2 2 2 2 2 2
mg/cm、8 mg/cm、8.1 mg/cm、8.5 mg/cm、9 mg/cm、9.5 mg/cm、9.6 mg/cm 、10 mg/cm 、
2 2 2 2 2 2 2
10.5 mg/cm、11 mg/cm 、11.5 mg/cm 、12 mg/cm 、12.5 mg/cm 、13 mg/cm、13.5 mg/cm 、
2 2 2
14 mg/cm、14.5 mg/cm、15 mg/cm 等。类似地，结合负极活性材料层的厚度D来看，控制负极活性材料的单面面密度A在上述范围内，可控制负极活性材料层的压实密度较高，从而可以使得电池的综合性能较好。

[0018] 本申请一些实施方式中，所述负极活性材料的比表面积为S m2/g（可通过BET法测2 2
定），0.5≤S≤5。即，所述负极活性材料的比表面积在0.5 m/g ‑5 m/g的范围内。示例性
2 2 2 2 2
地，所述负极活性材料的比表面积可以为0.5 m/g、0.6 m /g、0.7 m /g、0.8 m /g、0.9 m /
2 2 2 2 2 2 2 2
g、1.0 m /g、1.1 m /g、1.2 m/g、1.3 m/g、1.4 m /g、1.5 m /g、1.6 m/g、1.7 m/g、1.8 
2 2 2 2 2 2 2 2 2
m/g、1.9 m /g、2.0 m /g、2.1 m/g、2.2 m/g、2.3 m /g、2.4 m /g、2.5 m/g、3 m /g、3.1 
2 2 2 2 2 2 2 2 2
m/g、3.2 m/g、3.3 m/g、3.4 m/g、3.5 m/g、3.6 m/g、3.7 m/g、3.8 m/g、3.9 m/g、4.0 
2 2 2 2 2 2 2 2 2
m/g、4.1 m/g、4.2 m/g、4.3 m/g、4.4 m/g、4.5 m/g、4.6 m/g、4.7 m/g、4.8 m/g、4.9 
2 2
m/g、5.0 m/g等。负极活性材料具有较合适的比表面积，既可以控制活性锂离子在负极活
性材料颗粒内部的扩散路径较短，使得负极阻抗较小，同时也可控制负极活性材料表面的
活性位点的数量在一个合适的范围内，从而可将电解液的消耗速率控制在一个较合适的范
围内，减小电池循环过程中活性锂离子的损失，进而可控制电池的容量保持率较高、循环性能较好。此外，将负极活性材料的比表面积控制在合适的范围内，即是控制颗粒状负极活性材料的粒径在合适的范围内，从负极极片的制备工艺来说，合适的粒径能够减小负极极片
的辊压过程中发生负极活性颗粒过度受压碎裂的风险，同时也有利于得到具有较高压实密
度的负极极片。

[0019] 本申请一些实施方式中，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂。在一些实施方式中，所述有机溶剂包括但不限于线型碳酸酯、羧酸酯和环状碳酸酯中的至少一种。所述环状碳酸酯包括但不限于碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、卤代碳酸乙烯酯和卤代碳酸丙烯酯中的至少一种。所述线型碳酸酯包括但不限于碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、卤代碳酸二甲酯、卤代碳酸甲乙酯和卤代碳酸二乙酯中的至少一种。所述羧酸酯包括但不限于甲酸
乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、卤代乙酸乙酯、卤代丙酸乙酯、卤代丙酸丙酯、卤代丙酸丁酯和卤代丙酸戊酯中的至少一种。

[0020] 其中，环状碳酸酯的粘度较高，但其有利于促进锂盐在电解液中的解离，保证电解液的良好电导性。而线型碳酸酯和羧酸酯则属于低粘度有机溶剂，它们的存在有利于降低电解液整体的粘度，保证电解液的良好流动性，提升电解液的浸润性能。但领域内常用的低粘度有机溶剂的耐氧化性相对不足，为避免过量的低粘度有机溶剂在高温下发生分解导致
气胀的问题，需要控制低粘度有机溶剂的用量，这样可有效减小电池在高温储存过程或者
充放电过程中发生气胀的风险，更重要的是可将电解液的粘度控制在合适的范围内，使其
具有较好的浸润性能。在一些具体实施例中，所述有机溶剂包括线型碳酸酯、羧酸酯和环状碳酸酯中的至少一种。此时，电解液的综合性能更优。

[0021] 本申请一些实施方式中，所述电解液中的锂盐包括但不限于六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双（三氟甲基磺酰）亚胺锂（简写为LiTFSI，分子式为LiN(SO2CF3)2）、高氯酸锂（LiClO4）、二氟草酸硼酸锂（简写为LiODFB）和二草酸硼酸锂（简写为LiBOB）等中的至少一种。

[0022] 本申请一些实施方式中，所述电解液中的添加剂包括但不限于氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,3‑丙烷磺内酯、1,3,6‑乙烷三腈、甘油三腈、1,2‑双（氰乙氧基）乙烷、1,4‑二氰基‑2‑丁烯、富马腈、丁二腈、己二腈、双草酸硼锂和双氟草酸硼酸锂中的至少一种。上述添加剂中，氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,3‑丙烷磺内酯等可以作为负极成膜添加剂，有利于在负极极片表面快速生成SEI膜。而腈类物质能够在电池注液后与微量水分反应形成酰胺类物质，降低电解液有机溶剂高温下分解造成的胀气风险，还可以与正极极片中
可能溶出的金属离子（例如，钴离子）发生络合反应，降低金属离子在负极极片表面的沉积。
本申请不对上述添加剂的种类及其用量进行限制，本领域普通技术人员可根据实际需要进
行选择。

[0023] 本申请一些实施方式中，电解液在25±2 ℃下的粘度为δ mPa·s，3≤δ≤5。即，所述电解液在25±2℃下的粘度在3 mPa·s ‑5 mPa·s的范围内。示例性地，上述电解液在25±2℃下的粘度可以为3 mPa·s、3.1 mPa·s、3.2 mPa·s、3.3 mPa·s、3.4 mPa·s、3.5 
mPa·s、3.6 mPa·s、3.7 mPa·s、3.8 mPa·s、3.9 mPa·s、4.0 mPa·s、4.1 mPa·s、4.2 
mPa·s、4.3 mPa·s、4.4 mPa·s、4.5 mPa·s、4.6 mPa·s、4.7 mPa·s、4.8 mPa·s、4.9 
mPa·s、5.0 mPa·s等。从流体学的角度来看，电解液整体具有较合适的粘度，有利于电解
液在负极活性材料层中的流动，进而有利于充分浸润负极活性材料，从而可减小电池析锂
的风险、减小电池的阻抗、提高电池的低温性能。

[0024] 本申请实施方式中，所述负极活性材料可以包括但不限于碳材料、硅基材料、锡基材料、钛酸锂中的一种或多种。其中，碳材料包括软碳、硬碳、碳纤维、石墨化碳微球、人造石墨、天然石墨中的一种或多种。硅基材料可以包括单质硅、硅合金、硅氧化物、硅碳复合材料、碳化硅等中的一种或多种。锡基材料可以包括单质锡、锡氧化物、锡基合金、锡碳化合物等中的一种或多种。

[0025] 本申请实施方式中，负极活性材料层还包括粘结剂。在一些情况下，负极活性材料层还可以进一步包括导电剂。其中，粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯腈（PAN）、聚酰亚胺（PI）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯腈（PAN）、聚丙烯酸酯（如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等）、聚烯烃（如聚丙烯、聚乙烯等）、丁苯橡胶（SBR）、羧甲基纤维素（CMC）、羧甲基纤维素钠(CMC‑Na)、海藻酸钠等的一种或多种，但不限于此。第一导电剂、第二导电剂可以各自独立地选自导电炭黑（如乙炔黑、科琴黑、Super P、350G炭黑等）、炉黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等中的一种或多种，但不限于此。承载负极活性材料的集流体（具体是负极集流体）可以包括但不仅限于铜箔、不锈钢箔、铜合金箔、涂炭铜箔或镀铜膜等。

[0026] 上述负极极片可以通过将含负极活性材料、粘结剂及可选的导电剂的负极浆料涂覆在集流体上，经干燥、辊压获得。其中，集流体上可以是单面涂布，或者双面涂布。换句话说，可以是集流体的一侧表面具有负极活性材料层，也可以是负极集流体的相对两侧表面
上均具有负极活性材料层。当负极集流体是双面涂布时，两侧的负极活性材料层与电解液
粘度之间的比例因子M的值分别在前述范围内。

[0027] 本申请中，上述锂电池具体包括正极极片、负极极片、电解液以及位于正极极片与负极极片之间的隔膜。其中，正极极片中的正极活性材料为能够可逆脱出和嵌入锂离子的材料。对锂电池来说，其正极活性材料可以包括但不限于为锂的一元氧化物（如锂钴氧化
物、锂镍氧化物、锂锰氧化物等）、锂的二元氧化物（如锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂钴锰氧化物等）、锂的三元氧化物（如镍钴锰酸锂三元材料、镍钴铝酸锂三元材料等）或锂的多元氧化物，含锂的磷酸盐（如磷酸铁锂、磷酸锰铁锂）等中的一种或多种。其中，隔膜可以使用现有电池中的任何隔膜材料，示例性的，隔膜可以包括但不限于单层聚丙烯（PP）膜、单层聚乙烯（PE）膜、双层膜PP/PE、双层膜PP/PP和三层PP/PE/PP等聚合物隔膜，或无纺布等。

[0028] 本申请实施例还提供了一种用电设备，该用电设备包括本申请实施例上述的锂电池。

[0029] 本申请中，对采用上述锂电池的用电设备没有特别限制。示例性地，所述用电设备包括但不限于，手机、笔记本电脑、平板电脑、笔输入型计算机、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、收发机、录像机、照相机、电视机、收音机、便携式录音机、便携CD机、迷你光盘、电子书播放器、电子记事本、可穿戴设备（如智能手表、智能手环、头戴式立体声耳机、蓝牙耳机）、手提式清洁器、计算器、存储卡、备用电源、汽车、摩托车、自行车（如助力自行车）、照明器具（如闪光灯）、玩具、游戏机、钟表、电动工具、家庭用大型蓄电池、锂离子电容器等。

[0030] 由于采用了上述锂电池，该用电设备的电池的续航能力强，循环性能好，安全性高。

[0031] 下面分多个实施例对本申请技术方案做进一步详细说明。

[0032] 本申请实施例和对比例中的锂电池均按照以下步骤进行制备。

[0033] （1）电解液的制备

[0034] 在含水量＜1 ppm且含氧量＜1 ppm的氩气气氛手套箱中，配制LiPF6的有机溶液作为电解液。其中，有机溶剂为碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二乙酯（DEC）的混合物，通过调控PC、DEC的含量来调控电解液的粘度，最终得到各实施例及对比例需要的电解液。其中，电解液中还添加有负极成膜添加剂‑氟代碳酸乙烯酯（FEC）。并采用流变仪（Anton Paar MCR92）测定各电解液在25 ℃下的粘度：25 ℃恒温下，设置仪器的剪切速率为0.1 s‑1 ‑1
‑300 s 对电解液进行剪切，得到不同剪切速率下的粘度曲线，读取剪切速率为100±3 s
‑1
时的粘度数据作为该电解液在下的粘度值。

[0035] （2）正极极片的制备

[0036] 将正极活性材料‑钴酸锂（LiCoO2）、导电剂‑碳纳米管（CNT）、粘结剂‑聚偏氟二乙烯按照质量比为95:2:3进行混合，并转移至溶剂N‑甲基吡咯烷酮（NMP）中，在真空搅拌机中充分搅拌，得到正极浆料；将正极浆料均匀地涂覆于正极集流体‑铝箔上；在85℃下烘干，再经辊压、模切后，再置于85℃的真空条件下干燥4h，得到正极极片。

[0037] （3）负极极片的制备

[0038] 将比表面积在一定范围内的负极活性材料‑石墨、粘结剂‑丁苯橡胶（SBR）、粘结剂‑羧甲基纤维素钠（CMC）按照质量比为95:2:3加入到适量的去离子水中混合，充分搅拌后得到负极浆料；将负极浆料均匀地涂覆在负极集流体‑铜箔上，经干燥、辊压、模切后得到负极极片。其中，部分负极集流体的相对两侧表面都带有负极活性材料层，同一负极极片中，2
相对两侧表面的负极活性材料层的单面面密度A mg/cm、单面负极活性材料层厚度D μm均
相等。

[0039] （4）锂电池的制备

[0040] 在手套箱中，将上述制得的正极极片、隔膜（聚乙烯膜）、负极极片叠加并卷绕成型，置于外包装箔中并干燥，得到卷绕式电芯，其中，隔膜置于正极极片与负极极片之间起到隔离的作用；其中，位于多个交替卷绕的正、负极极片的首端或尾端的负极极片为单面带有负极活性材料层的负极极片，其余的负极极片均为相对两侧都带有负极活性材料层的负极极片。将前述步骤（1）中制得的电解液注入到干燥后的上述卷绕式电芯中，再经真空分装、静置、化成、整形等工序，最终制得各锂电池。其中，各实施例电池分别记作S1‑S28；各对比例电池分别记作DS1‑DS4。

[0041] 将各实施例和对比例锂电池的参数汇总在表1中。

[0042] 对制得的各实施例和对比例电池进行以下性能测试。还需要说明的是，下面各性能测试中，是在各电池负极的可逆面容量与正极的可逆面容量之比（negative/positive，N/P）相同的情况下进行对比分析的。

[0043] （1）常温循环测试

[0044] 每一实施例或对比例均取5支电池进行测试：在常温下（25±3 ℃）下以1 C倍率恒流充电至4.45 V，接着在4.45 V下恒压充电至电流0.05 C，搁置5 min，然后以1 C倍率恒电流放电至3.0 V，搁置5 min。以上述过程为一个循环，记录各电池常温下循环1000次后的容量保持率和膨胀率（第1000次满电厚度/首次满电厚度）。计算每组电池的平均常温下循环
1000次后的容量保持率和膨胀率，结果汇总在表2中。其中，无法循环到1000次的电池，其测试结果记为“NG”；无法完成1000次循环的电池，其常温膨胀率由最后一次循环时电池的膨胀率为准。

[0045] （2）0℃下循环20次析锂测试

[0046] 每一实施例或对比例均取3支电池进行测试：在0 ℃下搁置2 h以后，以0.5 C倍率恒电流充电至4.45 V，接着在4.45 V下恒压充电至截止电流0.05 C，搁置5 min，然后以1 C倍率恒电流放电至3.0 V，搁置5 min。以上述过程为一个循环，循环20次后将各电池按上述条件充至满电态后，于充满惰性气体的手套箱中对电池进行拆解，记录负极极片表面的析
锂情况。每组电池的析锂情况，结果汇总在表2中。

[0047] （3）‑20℃下电池放电保持率测试

[0048] 每一实施例或对比例均取3支电池进行测试：在常温下（25±3 ℃）下以0.2 C倍率恒电流充电至4.45 V，接着在4.45 V下恒压充电至截止电流0.05 C，搁置5 min，然后以0.2 C倍率恒电流放电至3.0 V，搁置5 min。记录常温下0.2 C放电容量为该电池的初始容量。然后将各电池以0.2 C倍率恒电流充电至4.45 V，接着在4.45 V下恒压充电至截止电流0.05 
C，搁置5 min，然后将各电池在‑20 ℃下搁置2 h后以0.2 C倍率恒电流放电至3.0 V。记录下‑20 ℃下电池的0.2 C放电容量。

[0049] 各电池在‑20℃下放电保持率=（‑20 ℃下0.2 C放电容量/电池初始容量）×100%。计算每组电池在‑20 ℃下放电保持率的平均值，结果汇总在表2中。

[0050] 表1 各实施例和对比例电池的各参数汇总

[0051]

[0052] 表2 各实施例电池和对比例电池的性能测试汇总

[0053]

[0054] 结合表1中电池参数，从表2中电池性能结果可以获知，当锂电池中负极极片构成和电解液粘度δ之间的比例因子M的值在1‑15的范围内时，该锂电池的常温循环性能较好，容量保持率较高，电池厚度膨胀率较低；同时电池的低温表现也较好。因为负极极片的边缘效应，0℃循环20次后负极极片出现轻微析锂也是可以接受的，并不会显著影响电池的低温性能。但是当电池的M值高于或低于本申请限定时（对比例电池DS1‑DS4），不仅电池在常温循环下的膨胀率很高，安全性能堪忧，甚至DS1‑DS3都无法通过1000次的常温循环测试，并且各对比例电池在低温循环20次后均出现了严重析锂，充分说明了对比例电池在常温和低
温下都不具备长循环稳定运行的能力。

[0055] 此外，从实施例电池S8和S7可以发现，在其他参数保持不变时，当负极活性材料的2 2
单面面密度A在优选范围内6 mg/cm‑15 mg/cm时，电池（S7）的循环性能比不在优选范围内的实施例电池（S8）更好。类似地，对比实施例电池S9和S4，在其他参数保持不变时，S4的负极活性材料层的厚度D在40 μm‑90 μm的优选范围内，使得电池S4的A值比S9的A值较小些，更利于电池的常温循环性能和低温放电保持率。从实施例S18‑S19与实施例S12‑S17来看，
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在其他参数保持不变时，当负极活性材料颗粒的比表面积S在优选范围0.5 m/g‑5 m/g内
时，电池的综合性能表现更加优异，特别体现在电池S12‑S17常温循环1000次后膨胀率相对更低。

[0056] 另外，将实施例电池S24、S28分别与实施例电池S21‑S23及S25‑S27对比，在其他参数保持不变时，当实施例电池的电解液粘度在优选的范围3 mPa·s‑5 mPa·s内时，电池的综合性能较好，具体体现在电池S21‑S23及S25‑S27在常温循环1000次后的膨胀率相对较
低，电池的析锂风险较低，低温性能均能够维持在一个较高的水平。

[0057] 但不论上述各参数A、D、S、δ是否在本申请的优选范围内，只要各参数之间的比例因子M在本申请的限定值1‑15内，其电池性能都明显优于M（ ）值不在1‑15范围的对比例电池DS1‑DS4。

[0058] 以上所述是本申请的示例性实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对其做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。